如何从砌筑工艺上改善回转窑的结圈现象

回转窑是无机非金属材料，精细化工的行业，高温晶相反应或高温合成新材料的专用设备。回转窑内高温区内壁发生的物料粘附现象，影响炉子正常操作时，即所谓结圈。自回转窑被广泛应用于大生产以来，始终存在着高温区结圈的问题。

众多科技工作者先后进行了无数次探索，至今未得到突破。特别是随着科学技术的发展，微粉技术在各行业的普遍推广，新兴的钢铁行业用的新型高效脱氧脱硫剂、石油化工行业用的石油压裂支撑剂等，高温结圈故障更为突出。在水泥生产过程中高温区结圈难题也一直存在。结圈形成后使得回转窑体质量变大，回转窑设备磨损增大、电机负荷增大严重时会跳闸甚至烧毁电机、发生安全事故。为了避免安全事故的发生企业不得不停窑降温，人工凿打后才能升温再次投产。烧炉工稍有操作不当，就会出现此故障。

回转窑结圈是回转窑发生频率最高的，影响正常生产的、最大的故障。此故障的出现频率多少对企业的经济效益有着直接的关系。回转窑结圈故障，停火处理、升温调试至正常投入使用需3天(72小时)。一年内若平均每月发生一次，按照年生产5万吨的生产线计算，年减少产值达6120吨，经济损失较大。

结圈形成原因分析及解决方案

2.1 结圈形成原因

结圈也称为窑皮是物料沾附在窑壁上所形成的。

结圈形成的原因当窑内物料温度达到1200℃左右时就出现液相，随着温度的升高，液相粘度变小，液相量增加。暴露在热气流中的窑衬温度始终高于窑内物料温度。当它被料层覆盖时，温度突然下降，加之窑筒体表面散热损失，液相在窑衬上凝固下来，形成新的窑皮。

窑继续运转，窑皮又暴露在高温的热气流中被烧熔而掉落下来。当它再次被物料覆盖，液相又凝固下来，如此周而复始。假如这个过程达到平衡，窑皮就不会增厚，这属正常状态。如果粘挂上去的多，掉落下来的少，窑皮就增厚。反之则变薄。当窑皮增厚达一定程度就形成结圈。

基本原因为物料的温度不均匀所引起的。物料在回转窑中运行的方式是圆周滑动式，物料在圆周运动到11点位置左右自动滑落。温度高的接近热源的物料堆积在一起，相对温度低的接近窑壁的物料得不到翻动，不能与温度高的物料及时混合均匀，就产生了液相过剩，就容易形成结圈。严重时必须停窑进行处理。

2.2 通常的解决方案

1通常的结圈处理方法：

(1)利用高温燃烧结圈。

(2)停窑冷却后，人工敲打。

(3)采用刮圈机。

(4)采用猎枪射击或者炮打结圈。

2通常结圈的抑制方法：

(1)根据企业的物料性质选择合适的配料比减少液相量。

(2)根据企业的设备及燃料选择恰当的热工参数。

(3)控制一二次风的风量控制火焰长度。

(4)调高烧炉工的技术水平及责任心。

2.3 耐火砖砌筑解决方案

在回转窑设备定型及耐火砖选用、砌筑时利用纵向、横向(圆周)分别分割窑壁的方法并通过特制的异形耐火砖产生搅拌作用使得物料受热均匀减少液相量，来防止结圈故障的发生。在此以直径3m长度，高温区及冷却区总长为10m的回转窑为例：

采用将其周长等分为6个部分，在每部分的中心位置用异形耐火砖砌筑。其作用是在圆周上阻止形成整体的液固圈，同时对物料有搅拌作用，使高温物料及低温物料及时混合均匀。可避免局部过烧现象的出现，即不会出现结圈。

采用将其轴向从窑头3m处开始，砌筑一圈异形耐火砖，共砌筑10圈。均匀分布在窑头3m至8m之间。如图2所示。且两圈之间需交错砌筑(15°角度)。如图4所示。其作用为将轴向及周长方向结圈分隔成小块，根除了整体结圈的可能性，如形成局部结圈也因自重会自动掉落。不需要停窑人工处理。

结 语

回转窑结圈问题是影响大多数生产企业的生产安全和生产效率的棘手问题。结圈问题是物料、燃料、窑炉工技术等各个方面产生的综合性问题。其抑制和解决方案应从多方面入手。本文从回转窑的设计、异形耐火砖的设计和砌筑方式方面入手给出了一个新思路。在结合传统思路和新思路两方面，结圈问题将迎刃而解，大大提高企业的经济效益。